Для борьбы с подделками переработчики пластмасс вводят ряд технологий идентификации: метки из микрочастиц, идентифицирующие пигменты и красители, метки радиочастотной идентификации, голографические эмблемы, а также системы лазерной маркировки для нанесения нестираемых штрих-кодов…

Производство подделок становится все более значительной проблемой для производителей изделий из пластмассы, начиная с упаковок для лекарств, медицинских устройств, спортивных товаров и заканчивая электронными деталями, а также компонентами для автомобильной и авиакосмической промышленности. Производство подделок становится причиной убытков для производителей подлинных изделий, ослабляет доверие потребителей хорошо известным брендам, повышает ответственность за продукт и расходы по гарантийному обслуживанию. Помимо этого, периодически наносится личный вред людям, которые покупают поддельные изделия.

Для борьбы с проблемой производства подделок производители изделий из пластмасс и использующихся при их производстве полимеров вводят ряд технологий идентификации. К ним относится метки из микрочастиц, идентифицирующие пигменты и красители, метки радиочастотной идентификации, голографические эмблемы, а также системы лазерной маркировки для нанесения нестираемых штрих-кодов.

Метки из микрочастиц
Микроскопические маркировочные метки были первоначально разработаны для облегчения отслеживания взрывчатых веществ при совершении терактов, но сегодня они находят широкое применение в области отслеживания и идентификации пластмасс. Метки обычно представляют собой полимерные частицы с уникальными идентифицирующими штриховыми цветными рисунками или запатентованными химическими составами. Эти метки можно внедрить в термопластмассы до проведения процесса формования. Размер частицы может быть менее 50 микрон (близко к размеру бактерии) и около 600 микрон (приблизительно равно размеру кристаллов соли).

Рисунок 1: Типичные рисунки цветных полос, сгруппированных в несколько слоев; применяются для кодирования информации на метках из микрочастиц.

Обычно частицы химически инертны и могут без ущерба выдержать высокую температуру формования. Количество, тип и способ группирования цветов на каждой частице, или химические свойства поверхностей частиц, можно варьировать с тем, чтобы производить миллионы уникальных закодированных сочетаний. При прочтении специальными инструментами эти коды передают данные о производителе и процессе производства тех полимеров, в которых содержатся маркирующие частицы.

Метки из микрочастиц обычно внедряют в пластмассовые гранулы, готовые к формованию или доступные в виде концентратов, которые разжижаются обрабатывающим механизмом перед процессом формования. Штриховые цветные метки из микрочастиц можно увидеть при помощи микроскопа или сканера обнаружения рисунка в компонентах, полученных процессом литья под давлением, экструзии или ротационного литья. Некоторые производители изготавливают флюоресцентные или магнитные метки, чтобы их можно было идентифицировать ультрафиолетовыми или электромагнитными сканерами.

Пигментные или окрашивающие добавки
Другим способом определения подлинности пластмассовых компонентов является смешивание с пигментами или красителями, образующими уникальный рисунок, который становится видимым при анализе спектрофотометром, сканирующим видимую и ультрафиолетовую части спектра. Даже если при производстве пластмассовых подделок используются практически идентичные цвета, то спектр этих цветов, скорее всего, будет отличаться от спектра подлинных изделий.

Одной из новейших технологий защиты от подделок является применение изменяющих цвет пигментов. Эти добавки, состоящие из большого количества концентрических слоев, отражающих свет и расположенных вокруг отражающей алюминиевой сердцевины, позволяют пластмассам изменять цвет в зависимости от угла зрения. Смена цветов – например, красного на зеленый – происходит в результате зависящей от угла интерференции световых волн, отраженных от разных слоев пигмента. Изменяющие цвет пигменты могут придать товарным пластмассовым изделиям удивительные эстетические свойства. К тому же, они могут служить защитой от подделок, так как такие эффекты трудно воспроизвести.

 
Рисунок 2: Изменяющие цвет пигменты придают товарным изделиям уникальный внешний вид и, помимо этого, помогают отличить настоящие изделия от имитаций.

Изменяющие цвет пигменты вводятся в такие полимеры, как поликарбонаты, полипропилен, полиэтилен высокой плотности, полиэтилен терефталат, акрилонитрил-бутадиен-стирол, полипропилен, термопластичный полиуретан, ацетат целлюлозы и нейлон 12. Уровень содержания обычно находится между 0.2% и 0.4% массы. Окрашенные полимеры можно обрабатывать при помощи стандартных технологий производства, например литья под давлением, выдувного формования, экструдированием, высокотемпературным формообразованием, каландрированием, экструзией пленки и отделкой внутри формы.

Метки радиочастотной идентификации (RFID-метки)
Другим способом отслеживания пластмассовых компонентов является внедрение в них миниатюрных меток, излучающих радиосигналы. Эти сигналы, в которых зашифровывается информация о компоненте, можно обнаружить при помощи радиоприемного устройства, передающего информацию на компьютер. Сами устройства называются метками радиочастотной идентификации (RFID-метки), их крошечные ретрансляторы (радиотрансляционные блоки) устанавливаются на содержащие информацию полупроводниковые чипы. Большинство меток могут как считывать, так и записывать информацию. Электричество, необходимое для питания меток, вырабатывается магнитным полем, которое создается антенной радиоприемного устройства, считывающего информацию с метки.

RFID-метки обычно устанавливали на пластмассовые изделия в виде клейких ярлыков. Однако, такие ярлыки могли легко отойти спустя некоторое время. Недавно разработанные RFID-метки можно имплантировать в пластмассовые изделия во время процесса литья под давлением. Их обычно встраивают в пластмассовые паллеты, и они не будут утеряны во время промывания, истирания компонента или грубого обращения с ним.

 
Рисунок 3: Встроенные RFID-метки считываются радиоприемным устройством, которое соединяется с компьютером при помощи кабеля.

RFID-устройства размером в несколько сантиметров можно использовать для отслеживания продуктов питания, лекарств и других товаров, которые при поставке упаковываются в пластмассовые контейнеры. В метки можно зашифровать информацию о дате и характере первой отгрузки, а также другую информацию о содержимом упаковки, и затем, по прибытии, считать ее при помощи соответствующих устройств. Любые партии, прибывающие в пластмассовых контейнерах без меток или без соответствующей закодированной в метках информации, скорее всего, являются контрафактными.

Голограммы
Трехмерные голографические изображения, которые трудно воспроизвести незаконными способами, уже используются в качестве стандартных средств обеспечения безопасности в кредитных картах, банкнотах и облигационных сертификатах. Упаковщики, работающие с пластмассовыми изделиями, также начали внедрять голограммы как для дифференциации брендов, так и для защиты продуктов. К пластмассовым упаковочным пленкам, на которых обычно отпечатываются голограммы, относятся поливинилхлорид, полиэтилентерефталат, ориентированный полипропилен (OPP) и двуосно-ориентированный полипропилен (BOPP).

Перенос голографических изображений на пластмассовые пленки представляет собой многоэтапный процесс, который обычно включает в себя нанесение поддающегося штамповке покрытия на отдельную пленку перед отпечаткой голограммы. Недавно [компанией Toray Plastics (America) Inc.] была изобретена пленка из полиэтилентерефталата, на которой можно отпечатать голограмму без необходимости проведения отдельной операции нанесения покрытия. Считается, что это изделие ускорит коммерциализацию новых голографических рисунков.

Рисунок 4: Голограммы, которые раньше использовались только в кредитных картах и банкнотах, теперь обеспечивают безопасность пластмассовых упаковок.

Также была разработана новая технология, позволяющая наносить голограммы на пластмассовые изделия во время процесса литья под давлением. Это можно сделать при помощи голографической печатной формы, которая вставляется в пресс-форму перед началом обработки. Преимущество нанесения голографии внутри пресс-формы состоит в сбережении времени и средств при работе обрабатывающих механизмов, которым не приходится наносить голограммы в виде отдельной процедуры.

Также голограммы используют для того, чтобы уменьшить объем упаковки. Одна компания [Holoprotec Co., Уотфорд, Великобритания] предлагает термоусадочную муфту из поливинилхлорида с голографической полоской на поверхности. Муфты поставляются в виде длинной плоской трубы, которую нарезают на определенные отрезки или предварительно приводят в определенную форму. Эти изделия предназначены для упаковки напитков, различных видов спирта, приправ и бакалейных товаров.

Лазерная штамповка на пластмассовых изделиях дат, штрих-кодов, кодовых чисел, логотипов и рисунков широко применяется для контроля запасов, а также, в меньшей степени, для дифференциации продуктов. Однако, лазерная маркировка также защищает от подделки товаров, так как с ее помощью создается постоянный штамп, который невозможно изменить, не оставив следы подделки.

Лазерные штрих коды не только помогают отслеживать изделия вдоль цепочки поставки, но и позволяют упаковщикам и розничным торговцам убирать из своих запасов любые изделия, не содержащие идентификационные коды. Нанесенные лазером логотипы или декоративные рисунки практически невозможно воспроизвести незаконными способами при отсутствии аналогичного оборудования и материалов, которые применяются для маркировки подлинных изделий. Лазерная маркировка чище других методов маркировки, таких как струйная печать. Она также более гибкая, так как работу лазера легко можно запрограммировать на компьютере.

 

 

Рисунок 6: Лазерная маркировка в виде числового кода (справа) и 2-D штрих-кода (слева), в котором содержится гораздо больше информации, чем в обычном штрих-коде.

У лазеров есть свои ограничения, среди которых высокая стоимость требуемого оборудования и ограниченный набор цветовых решений. Однако производительность лазерного оборудования повышается, поэтому удельная себестоимость маркировки постоянно снижается. Недавно были разработаны новые полимерные добавки, которые могут значительно расширить цветовой диапазон лазерных маркировок в сравнении с традиционными сочетаниями черного, белого, коричневого и серого цветов.

В области лазерной маркировки для применения в системах безопасности недавно были разработаны двухмерные (2D) штрих-коды. Они включают в себя ряд линий вдоль двух смежных сторон квадрата, а также рисунок из отметок и пробелов вдоль двух других сторон. В сравнении с обычными 2D штрих-коды могут зашифровать гораздо больше информации на пластмассовом изделии при гораздо меньших размерах. Также они более устойчивы к повреждениям, чем традиционные метки. При защите пластмасс от подделок лазерные 2D коды чаще всего используются в электронных изделиях, медицинских устройствах, упаковках для лекарств и флаконах для парфюмерии.

При подготовке статьи использованы материалы http://www.omnexus.com

Академия Конъюнктуры Промышленных Рынков оказывает три вида услуг, связанных с анализом рынков, технологий и проектов в промышленных отраслях - проведение маркетинговых исследований, разработка ТЭО и бизнес-планов инвестиционных проектов.
• Маркетинговые исследования
• Технико-экономическое обоснование
• Бизнес-планирование

Автор:

Любовь Олиферова,
Академия Конъюнктуры Промышленных Рынков
Тел.: (495) 918-13-12, (495) 911-58-70
E-mail: mail@akpr.ru
WWW: www.akpr.ru